FR2895522A1 - Transparent substrate for solar module has antireflecting cover presenting selectivity between visible wavelength field including near infrared and wavelength field including far infrared and comprising stack of high and low index layers - Google Patents
Transparent substrate for solar module has antireflecting cover presenting selectivity between visible wavelength field including near infrared and wavelength field including far infrared and comprising stack of high and low index layers Download PDFInfo
- Publication number
- FR2895522A1 FR2895522A1 FR0554064A FR0554064A FR2895522A1 FR 2895522 A1 FR2895522 A1 FR 2895522A1 FR 0554064 A FR0554064 A FR 0554064A FR 0554064 A FR0554064 A FR 0554064A FR 2895522 A1 FR2895522 A1 FR 2895522A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- substrate
- stack
- index
- layer
- solar
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 62
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 46
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 25
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims description 20
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 19
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 16
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 15
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 11
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 claims description 8
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 8
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 claims description 7
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 7
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 claims description 7
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 6
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 6
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910004613 CdTe Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 3
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 49
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 5
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 4
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000000295 emission spectrum Methods 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 3
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 3
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000006117 anti-reflective coating Substances 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000005038 ethylene vinyl acetate Substances 0.000 description 2
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 229920001200 poly(ethylene-vinyl acetate) Polymers 0.000 description 2
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 2
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 2
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 2
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 2
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- OANVFVBYPNXRLD-UHFFFAOYSA-M propyromazine bromide Chemical compound [Br-].C12=CC=CC=C2SC2=CC=CC=C2N1C(=O)C(C)[N+]1(C)CCCC1 OANVFVBYPNXRLD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 238000005546 reactive sputtering Methods 0.000 description 2
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 2
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 2
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011135 tin Substances 0.000 description 2
- 238000000411 transmission spectrum Methods 0.000 description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QBMOKCWBZBOOTK-UHFFFAOYSA-N [O--].[O--].[O--].[O--].[Zr+4].[Sn+4] Chemical compound [O--].[O--].[O--].[O--].[Zr+4].[Sn+4] QBMOKCWBZBOOTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- -1 aliphatic isocyanate Chemical class 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DQXBYHZEEUGOBF-UHFFFAOYSA-N but-3-enoic acid;ethene Chemical compound C=C.OC(=O)CC=C DQXBYHZEEUGOBF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 239000011796 hollow space material Substances 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 1
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 1
- 239000012994 photoredox catalyst Substances 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 1
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 description 1
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 description 1
- 229910021426 porous silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000005361 soda-lime glass Substances 0.000 description 1
- 238000005478 sputtering type Methods 0.000 description 1
- 229940071182 stannate Drugs 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- GZCWPZJOEIAXRU-UHFFFAOYSA-N tin zinc Chemical compound [Zn].[Sn] GZCWPZJOEIAXRU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005341 toughened glass Substances 0.000 description 1
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 1
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 1
- BNEMLSQAJOPTGK-UHFFFAOYSA-N zinc;dioxido(oxo)tin Chemical compound [Zn+2].[O-][Sn]([O-])=O BNEMLSQAJOPTGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
- H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
- H02S40/20—Optical components
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/20—Filters
- G02B5/28—Interference filters
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
- G02B1/10—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
- G02B1/11—Anti-reflection coatings
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
- G02B1/10—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
- G02B1/11—Anti-reflection coatings
- G02B1/113—Anti-reflection coatings using inorganic layer materials only
- G02B1/115—Multilayers
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/20—Filters
- G02B5/28—Interference filters
- G02B5/281—Interference filters designed for the infrared light
- G02B5/282—Interference filters designed for the infrared light reflecting for infrared and transparent for visible light, e.g. heat reflectors, laser protection
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0216—Coatings
- H01L31/02161—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
- H01L31/02167—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
- H01L31/02168—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells the coatings being antireflective or having enhancing optical properties for the solar cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
- H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
- H01L31/048—Encapsulation of modules
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Surface Treatment Of Glass (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Surface Treatment Of Optical Elements (AREA)
Abstract
Description
SUBSTRAT TRANSPARENT COMPORTANT UN REVETEMENT ANTIREFLET 5TRANSPARENT SUBSTRATE HAVING ANTIREFLECTION COATING 5
L'invention concerne l'utilisation d'un substrat transparent, notamment en verre, muni sur au moins une de ses faces d'un revêtement 10 antireflet. Les revêtements antireflets sont usuellement constitués, pour les plus simples, d'une couche mince interférentielle dont l'indice de réfraction est entre celui du substrat et celui de l'air, ou, pour les plus complexes, d'un empilement de couches minces (en général une alternance de couches à base 15 de matériau diélectrique à forts et faibles indices de réfraction). Dans leurs applications les plus conventionnelles, on les utilise pour diminuer la réflexion lumineuse des substrats, pour en augmenter la transmission lumineuse. Il s'agit par exemple de vitrages destinés à protéger des tableaux, à faire des comptoirs ou des vitrines de magasins. Leur 20 optimisation se fait donc en prenant en compte uniquement les longueurs d'onde dans le domaine du visible. Cependant, il s'est avéré que l'on pouvait avoir besoin d'augmenter la transmission de substrats transparents, et pas uniquement dans le domaine du visible, pour des applications particulières. Il s'agit notamment des 25 cellules solaires (appelées aussi modules ou collecteurs solaires), par exemple des cellules au silicium. Ces cellules ont besoin d'absorber le maximum de l'énergie solaire qu'elles captent, dans le visible, mais aussi au-delà, tout particulièrement dans le proche infrarouge afin de maximiser leur efficacité quantique qui caractérise leur rendement de conversion énergétique. 30 Il est donc apparu, pour augmenter leur rendement, d'optimiser la transmission de l'énergie solaire à travers ce verre dans les longueurs d'onde qui importent pour les cellules solaires. Une première solution a consisté à utiliser des verres extra-clairs, à très faible teneur en oxyde(s) de fer. Il s'agit par exemple des verres commercialisés dans la gamme DIAMANT ou dans la gamme ALBARINO par Saint-Gobain Glass France. Une seconde solution a consisté à munir le verre, côté extérieur, d'un revêtement antireflet constitué d'une mono-couche d'oxyde de silicium poreux, la porosité du matériau permettant d'en abaisser l'indice de réfraction. Cependant, ce revêtement à une couche n'est pas très performant. Il présente en outre une durabilité, notamment vis-à-vis de l'humidité, insuffisante. The invention relates to the use of a transparent substrate, in particular glass, provided on at least one of its faces with an antireflection coating. Antireflection coatings are usually made up, for the simplest, of a thin interferential layer whose refractive index is between that of the substrate and that of air, or, for the most complex, of a stack of thin layers. (In general, alternating layers based on dielectric material with high and low refractive indices). In their most conventional applications, they are used to reduce the light reflection of the substrates, to increase the light transmission. This is for example glazing intended to protect paintings, to make counters or shop windows. Their optimization is therefore taking into account only the wavelengths in the visible range. However, it has been found that it may be necessary to increase the transmission of transparent substrates, and not only in the visible range, for particular applications. These include solar cells (also called solar modules or collectors), for example silicon cells. These cells need to absorb the maximum of the solar energy they capture, in the visible, but also beyond, especially in the near infrared to maximize their quantum efficiency that characterizes their energy conversion efficiency. It has therefore appeared, in order to increase their efficiency, to optimize the transmission of solar energy through this glass in the wavelengths which are important for solar cells. A first solution was to use extra-clear glasses with very low iron oxide (s) content. These are, for example, glasses marketed in the DIAMANT range or in the ALBARINO range by Saint-Gobain Glass France. A second solution was to provide the glass, on the outside, with an antireflection coating consisting of a porous silicon oxide monolayer, the porosity of the material making it possible to lower the refractive index. However, this one-layer coating is not very efficient. It also has a durability, particularly vis-à-vis moisture, insufficient.
Une troisième solution a consisté à munir le verre, côté extérieur, d'un revêtement antireflet, notamment au moins dans le visible et dans le proche infrarouge, fait d'un empilement (A) de couches minces en matériau diélectrique d'indices de réfraction alternativement forts et faibles, ce revêtement antireflet présente outre des performances optiques optimales en terme d'augmentation de la transmission lumineuse, des performances correctes en terme de durabilité mécanique et chimique. Bien que cette troisième apporte déjà une solution appréciable en terme de performance du rendement de conversion énergétique de la cellule solaire, les inventeurs ont mis au point un nouveau revêtement antireflet qui soit capable d'augmenter encore davantage le rendement de conversion énergétique de la cellule solaire. L'invention a tout d'abord pour objet l'utilisation d'un substrat transparent, notamment verrier, comportant sur au moins une de ses faces un revêtement antireflet (A) en matériau diélectrique et qui présente une sélectivité entre le domaine des longueurs d'onde du visible incluant le proche infrarouge et le domaine des longueurs d'onde incluant l'infrarouge lointain. Grâce à cette sélectivité du revêtement antireflet, il est possible d'abaisser la température de fonctionnement de quelques degrés au niveau de la cellule solaire, et cette diminution de quelques degrés se traduit par une augmentation du rendement de conversion. A third solution was to provide the glass, on the outside, with an antireflection coating, especially at least in the visible and in the near infrared, made of a stack (A) of thin layers of refractive index dielectric material. alternatively strong and weak, this antireflection coating has in addition to optimum optical performance in terms of increased light transmission, correct performance in terms of mechanical and chemical durability. Although this third already provides a significant solution in terms of performance of energy conversion efficiency of the solar cell, the inventors have developed a new antireflection coating that is able to further increase the energy conversion efficiency of the solar cell. . The invention firstly relates to the use of a transparent substrate, in particular glass, comprising on at least one of its faces an antireflection coating (A) of dielectric material and which has a selectivity between the range of lengths of d visible wave including near-infrared and wavelength range including far-infrared. Thanks to this selectivity of the antireflection coating, it is possible to lower the operating temperature by a few degrees at the solar cell, and this decrease of a few degrees results in an increase in the conversion efficiency.
Dans des modes de réalisation préférés de l'invention, on peut éventuellement avoir recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes : - utilisation d'un substrat transparent, notamment verrier, comportant sur au moins une de ses faces un revêtement antireflet (A) en matériau diélectrique et dont la sélectivité permet une variation des paramètres électriques de la cellule (Ise, Voe), -utilisation d'un revêtement anti-reflet fait d'un empilement (A) de couches minces en matériau diélectrique d'indices de réfraction alternativement forts 10 et faibles, l'empilement comportant successivement : - une première couche, à haut indice, d'indice à réfraction ni compris entre 1,85 et 2,15 et d'une épaisseur géométrique et comprise entre 10 et 30 nm, - une seconde couche, à bas indice, d'indice de réfraction n2 compris 15 entre 1,35 et 1,55 et d'épaisseur géométrique e2 comprise entre 20 et 40 nm, - une troisième couche, à haut indice, d'indice de réfraction n3 compris entre 1,85 et 2,15 et d'épaisseur géométrique e3 comprise entre 140 nm et 160 nm, - une quatrième couche, à bas indice, d'indice de réfraction n4 20 compris entre 1,35 et 1,55 et d'épaisseur géométrique e4 comprise entre 95 nm et 120 nm. - la première couche à haut indice et/ou la troisième couche à haut indice sont à base d'oxyde(s) métallique(s) choisi(s) parmi l'oxyde de zinc, l'oxyde d'étain, l'oxyde de zirconium ou l'oxyde mixte de zinc et d'étain, ou à 25 base de nitrure(s) choisi(s) parmi le nitrure de silicium et/ou le nitrure d'aluminium, - la première couche à haut indice et/ou la troisième couche à haut indice sont constituées d'une superposition de plusieurs couches à haut indice, notamment d'une superposition de deux couches comme SnO2/Si3N4 ou 30 Si3N4/SnO2. - la seconde couche à bas indice et/ou la quatrième couche à bas indice sont à base d'oxyde de silicium, d'oxynitrure et/ou oxycarbure de silicium ou d'un oxyde mixte de silicium et d'aluminium. - ledit substrat est en verre, clair ou extra-clair, texturé, et de préférence trempé. - l'empilement (A) comprend la séquence de couches suivantes : SnO2 ou Si3N4 / SiO2 / SnO2 ou Si3N4 / SiO2 ou SiAIO - le substrat dispose d'une transmission intégrée sur une gamme de longueurs d'onde comprise entre 400 et 1100 nm d'au moins 90%. - elle vise également l'utilisation du substrat tel que précédemment défini en tant que substrat extérieur transparent de modules solaires comprenant une pluralité de cellules solaires du type Si ou CIS. In preferred embodiments of the invention, one or more of the following provisions may also be used: - use of a transparent substrate, in particular glass, comprising on at least one of its faces an antireflection coating (A) of dielectric material and whose selectivity allows a variation of the electrical parameters of the cell (Ise, Voe), -use of an anti-reflection coating made of a stack (A) of thin layers in dielectric material of alternately strong and weak refractive indexes, the stack comprising successively: a first high-index refractive index layer of between 1.85 and 2.15 and of a geometrical thickness and between 10 and 30 nm, a second low-index layer with a refractive index n2 of between 1.35 and 1.55 and a geometric thickness e2 between 20 and 40 nm; a third layer; , high index, index of e refraction n3 between 1.85 and 2.15 and geometric thickness e3 between 140 nm and 160 nm, - a fourth layer, with a low index, with a refractive index n4 of between 1.35 and 1, 55 and geometric thickness e4 between 95 nm and 120 nm. the first high-index layer and / or the third high-index layer are based on metal oxide (s) chosen from zinc oxide, tin oxide, oxide, of zirconium or the mixed oxide of zinc and tin, or based on nitride (s) selected (s) from silicon nitride and / or aluminum nitride, - the first high-index layer and / or the third high-index layer consist of a superposition of several high-index layers, in particular a superposition of two layers such as SnO2 / Si3N4 or Si3N4 / SnO2. the second low-index layer and / or the fourth low-index layer are based on silicon oxide, oxynitride and / or silicon oxycarbide or on a mixed oxide of silicon and aluminum. said substrate is made of glass, clear or extra-clear, textured, and preferably tempered. the stack (A) comprises the following sequence of layers: SnO2 or Si3N4 / SiO2 / SnO2 or Si3N4 / SiO2 or SiAIO - the substrate has an integrated transmission over a wavelength range of between 400 and 1100 nm at least 90%. it also relates to the use of the substrate as previously defined as transparent outer substrate of solar modules comprising a plurality of Si or CIS type solar cells.
Selon un autre aspect de l'invention, il vise également un module solaire comprenant une pluralité de cellules solaires du type Si , CIS, CdTe, a-Si, GaAs ou GalnP, qui utilise un substrat tel que rpécédemment défini. Selon une forme de réalisation du module solaire celui-ci dispose d'une augmentation de son rendement, exprimée en densité de courant intégrée, d'au moins 1, 1.5 ou 2% par rapport à un module utilisant un substrat extérieur dépourvu de l'empilement antireflet (A). Selon encore une autre forme de réalisation du module solaire, celle-ci comporte deux substrats en verre, les cellules solaires étant disposées dans l'entre-verre dans lequel on a coulé un polymère durcissable. Au sens de l'invention, on comprend par "couche" soit une couche unique, soit une superposition de couches où chacune d'elles respecte l'indice de réfraction indiqué et où la somme de leurs épaisseurs géométriques reste également la valeur indiquée pour la couche en question. According to another aspect of the invention, it also relates to a solar module comprising a plurality of solar cells of Si, CIS, CdTe, a-Si, GaAs or GalnP type, which uses a substrate as previously defined. According to one embodiment of the solar module it has an increase in its efficiency, expressed in integrated current density, of at least 1, 1.5 or 2% compared to a module using an external substrate without the antireflection stack (A). According to yet another embodiment of the solar module, it comprises two glass substrates, the solar cells being arranged in the inter-glass in which a curable polymer has been cast. Within the meaning of the invention, "layer" is understood to be either a single layer or a superposition of layers where each of them respects the indicated refractive index and the sum of their geometrical thicknesses also remains the value indicated for the layer in question.
Au sens de l'invention, les couches sont en matériau diélectrique, notamment du type oxyde ou nitrure comme cela sera détaillé ultérieurement. On n'exclut cependant pas qu'au moins l'une d'entre elles soit modifiée de façon à être au moins un peu conductrice, par exemple en dopant un oxyde métallique, ceci par exemple pour conférer éventuellement à l'empilement antireflet également une fonction anti-statique. L'invention s'intéresse préférentiellement aux substrats à fonction verrière, mais peut s'appliquer aussi aux substrats transparents à base de polymère, par exemple en polycarbonate ou PC ou de poly(méthacrylate de méthyle) ou PMMA. L'invention porte donc sur un empilement antireflet de type à quatre couches. C'est un bon compromis, car le nombre de couches est suffisamment important pour que leur interaction interférentielle permettre d'atteindre un effet antireflet important. Cependant, ce nombre reste suffisamment raisonnable pour qu'on puisse fabriquer le produit à grande échelle, sur ligne industrielle, sur des substrats de grande taille, par exemple en utilisant une technique de dépôt sous vide du type pulvérisation cathodique (assistée par champ magnétique). Les critères d'épaisseur et d'indice de réfraction retenus dans l'invention permettent d'obtenir un effet antireflet à large bande, avec une augmentation sensible de la transmission du substrat-porteur, non seulement dans le domaine du visible, mais au-delà aussi, notamment dans l'infrarouge et plus particulièrement dans le proche infrarouge. Il s'agit d'un antireflet performant sur une gamme de longueurs d'onde s'étendant au moins entre 400 et 1100 nm. Les inventeurs ont découvert que l'utilisation d'un empilement antireflet sélectif permet de combiner : - dans le domaine couvrant les longueurs d'onde du visible et jusqu'à celles du proche infra-rouge (typiquement de 300 à 1300 nm pour une cellule à base de CIS) d'obtenir une transmission lumineuse élevée ce qui garantit un rendement de conversion énergétique élevée, cette transmission élevée se traduisant au niveau de la cellule par d'une variation d'un paramètre caractéristique (ISc pour Intensity Short Circuit) qui conditionne justement ce rendement de conversion - dans le domaine à partir du proche infrarouge jusqu'à l'infrarouge lointain (typiquement 1300 nm à 50000 nm pour une cellule à base de CIS) d'obtenir une réflexion importante du rayonnement incident dans ces longueurs d'onde, ce qui favorise une diminution sensible de la température de fonctionnement de la cellule, et qui conduit au niveau de la cellule à une variation d'un second paramètre caractéristique Vos (Voltage Open Circuit) de la cellule Les inventeurs ont ainsi sélectionné des épaisseurs pour les couches de l'empilement différentes des épaisseurs choisies habituellement pour les revêtements anti-reflets classiques, destinés à ne diminuer la réflexion que dans le visible. Dans la présente invention, cette sélection a été faite de façon à anti-refléter le substrat non seulement dans le visible mais aussi dans l'infra-rouge. Les matériaux les plus appropriés pour constituer la première et/ou la troisième couche, celles à haut indice, sont à base d'oxyde(s) métallique(s) choisi(s) parmi l'oxyde de zinc ZnO, l'oxyde d'étain SnO2i l'oxyde de zirconium ZrO2. Il peut notamment s'agir d'un oxyde mixte de Zn et de Sn, du type stannate de zinc. Ils peuvent aussi être à base de nitrure(s) choisi(s) parmi le nitrure de silicium Si3N4 et/ou le nitrure d'aluminium AIN. Utiliser une couche en nitrure pour l'une ou l'autre des couches à haut indice, notamment la troisième au moins, permet d'ajouter une fonctionnalité à l'empilement, à savoir une capacité à mieux supporter les traitements thermiques sans altération notable de ses propriétés optiques. Or, c'est une fonctionnalité qui est importante pour les verres qui doivent faire partie des cellules solaires, car ces verres doivent généralement subir un traitement thermique à haute température, du type trempe, où les verres doivent être chauffés entre 500 et 700 C. Il devient alors avantageux de pouvoir déposer les couches minces avant le traitement thermique sans que cela pose de problème, car il est plus simple sur le plan industriel de faire les dépôts avant tout traitement thermique. On peut ainsi avoir une seule configuration d'empilement antireflet, que le verre porteur soit ou non destiné à subir un traitement thermique. Même s'il n'est pas destiné à être chauffé, il reste intéressant d'utiliser au moins une couche en nitrure, car elle améliore la durabilité mécanique et chimique de l'empilement dans son ensemble. Cela est d'autant plus important dans des applications à des cellules solaires, constamment exposées aux aléas climatiques. Selon un mode de réalisation particulier, la première et/ou la troisième couche, celles à haut indice, peuvent en fait être constituées de plusieurs couches à haut indice superposées. Il peut tout particulièrement s'agir d'un bicouche du type SnO2/Si3N4 ou Si3N4/SnO2. L'avantage en est le suivant : le Si3N4 tend à se déposer un peu moins facilement, un peu plus lentement qu'un oxyde métallique classique comme SnO2i ZnO ou ZrO2 par pulvérisation cathodique réactive. Pour la troisième couche notamment, qui est la plus épaisse et la plus importante pour protéger l'empilement des détériorations éventuelles résultant d'un traitement thermique, il peut être intéressant de dédoubler la couche de façon à mettre juste l'épaisseur suffisante de Si3N4 pour obtenir l'effet de protection vis-à-vis des traitements thermiques voulus, et à "compléter" optiquement la couche par du SnO2i du ZnO ou par un oxyde mixte de zinc et d'étain du type stannate de zinc. Les matériaux les plus appropriés pour constituer la seconde et/ou la quatrième couche, celles à bas indice, sont à base d'oxyde de silicium, d'oxynitrure et/ou d'oxycarbure de silicium ou encore à base d'un oxyde mixte de silicium et d'aluminium. Un tel oxyde mixte tend à avoir une meilleure durabilité, notamment chimique, que du SiO2 pur (Un exemple en est donné dans le brevet EP- 791 562). On peut ajuster la proportion respective des deux oxydes pour obtenir l'amélioration de durabilité escomptée sans trop augmenter l'indice de réfraction de la couche. Le verre choisi pour le substrat revêtu de l'empilement selon l'invention ou pour les autres substrats qui lui sont associés pour former un vitrage, peut être particulier, par exemple extra-clair du type "Diamant" ( pauvre en oxides de fer notamment), ou être un verre clair silico-sodo-calcique standard du type "Planilux", ou encore un verre extra clair dont l'une au moins des faces présente une texturation de surface du type Albarino (trois types de verres commercialisés par Saint-Gobain Vitrage). Des exemples particulièrement intéressants des revêtements selon l'invention comprennent les séquences de couches suivantes : - pour un empilement à quatre couches : SnO2 ou Si3N4/SiO2/SnO2 ou Si3N4/SiO2 ou SiAIO (SiAIO correspond ici à un oxyde mixte d'aluminium et de silicium, sans préjuger de leurs quantités respectives dans le matériau) Les substrats de type verre, notamment extra-clair, ayant ce type d'empilement peuvent ainsi atteindre des valeurs de transmission intégrées entre 400 et 1300 nm d'au moins 90 %, notamment pour des épaisseurs comprises entre 2 mm et 8 mm. L'invention a aussi pour objet les substrats revêtus selon l'invention en tant que substrats extérieurs pour des cellules solaires du type Si ou CIS. Within the meaning of the invention, the layers are made of dielectric material, in particular of the oxide or nitride type, as will be detailed later. However, it is not excluded that at least one of them is modified so as to be at least a little conductive, for example by doping a metal oxide, this for example to possibly give the antireflection stack also a anti-static function. The invention is preferably concerned with substrates with a glass function, but can also be applied to transparent substrates based on polymer, for example polycarbonate or PC or poly (methyl methacrylate) or PMMA. The invention therefore relates to a four-layer type antireflection stack. This is a good compromise because the number of layers is large enough that their interferential interaction can achieve an important antireflection effect. However, this number remains reasonable enough to be able to manufacture the product on a large scale, on an industrial line, on large substrates, for example by using a vacuum deposition technique of the sputtering type (magnetic field assisted). . The criteria of thickness and refractive index retained in the invention make it possible to obtain a broadband antireflection effect, with a substantial increase in the transmission of the substrate-carrier, not only in the visible range but also in the beyond, especially in the infrared and more particularly in the near infrared. It is a powerful antireflection over a range of wavelengths extending at least between 400 and 1100 nm. The inventors have discovered that the use of a selective antireflection stack makes it possible to combine: in the field covering the wavelengths of the visible and up to those of the near infra-red (typically from 300 to 1300 nm for a cell based on CIS) to obtain a high light transmission which guarantees a high energy conversion efficiency, this high transmission being reflected at the level of the cell by a variation of a characteristic parameter (ISc for Intensity Short Circuit) which precisely conditions this conversion efficiency - in the field from the near infrared to the far infrared (typically 1300 nm to 50000 nm for a CIS-based cell) to obtain a significant reflection of the incident radiation in these lengths. wave, which promotes a significant decrease in the operating temperature of the cell, and which leads at the level of the cell to a variation of a second characteristic parameter The inventors have thus selected thicknesses for the layers of the stack different from the thicknesses usually chosen for conventional antireflection coatings intended to reduce the reflection only in the visible. In the present invention, this selection has been made so as to anti-reflect the substrate not only in the visible but also in the infra-red. The most suitable materials for constituting the first and / or the third layer, those with a high index, are based on metal oxide (s) chosen from zinc oxide ZnO, SnO2i tin zirconium oxide ZrO2. It may especially be a mixed oxide of Zn and Sn, zinc stannate type. They may also be based on nitride (s) chosen from silicon nitride Si3N4 and / or aluminum nitride AlN. Using a nitride layer for one or other of the high index layers, in particular the third at least, makes it possible to add a feature to the stack, namely an ability to better withstand heat treatments without any noticeable deterioration of its optical properties. However, this is a feature that is important for the glasses that must be part of solar cells, because these glasses must generally undergo a heat treatment at high temperature, type quenching, where the glasses must be heated between 500 and 700 C. It then becomes advantageous to be able to deposit the thin layers before the heat treatment without this being a problem, because it is easier industrially to make the deposits before any heat treatment. It is thus possible to have a single antireflection stack configuration, whether or not the carrier glass is intended to undergo heat treatment. Although it is not intended to be heated, it remains interesting to use at least one nitride layer, as it improves the mechanical and chemical durability of the stack as a whole. This is all the more important in applications to solar cells, constantly exposed to climatic hazards. According to a particular embodiment, the first and / or the third layer, those with high index, may in fact consist of several superimposed layers superimposed. It may especially be a bilayer type SnO2 / Si3N4 or Si3N4 / SnO2. The advantage is as follows: Si3N4 tends to be deposited a little less easily, a little slower than a conventional metal oxide such as SnO2i ZnO or ZrO2 by reactive sputtering. For the third layer in particular, which is the thickest and most important to protect the stack from possible damage resulting from heat treatment, it may be interesting to split the layer so as to just the sufficient thickness of Si3N4 to obtain the protective effect vis-à-vis the desired heat treatments, and to "supplement" optically the layer with SnO2i ZnO or a mixed zinc oxide and tin zinc stannate type. The most suitable materials for constituting the second and / or the fourth layer, those with low index, are based on silicon oxide, oxynitride and / or silicon oxycarbide or based on a mixed oxide silicon and aluminum. Such a mixed oxide tends to have a better durability, especially chemical, than pure SiO 2 (an example is given in patent EP-791 562). The respective proportion of the two oxides can be adjusted to achieve the expected improvement in durability without greatly increasing the refractive index of the layer. The glass chosen for the substrate coated with the stack according to the invention or for the other substrates associated with it to form a glazing, may be particular, for example extra-clear of the "diamond" type (low in particular iron oxides). ), or be a standard clear-soda-lime glass of the "Planilux" type, or an extra clear glass of which at least one of the faces has a surface texturing of the Albarino type (three types of glass sold by Saint-Laurent). Gobain Glazing). Particularly interesting examples of the coatings according to the invention comprise the following sequences of layers: for a stack with four layers: SnO 2 or Si 3 N 4 / SiO 2 / SnO 2 or Si 3 N 4 / SiO 2 or SiAlO (SiAlO here corresponds to a mixed oxide of aluminum and of silicon, without prejudging their respective amounts in the material) The substrates of glass type, especially extra-clear, having this type of stack can thus achieve integrated transmission values between 400 and 1300 nm of at least 90%, especially for thicknesses between 2 mm and 8 mm. The subject of the invention is also the substrates coated according to the invention as external substrates for Si or CIS type solar cells.
On commercialise généralement ce type de produit sous forme de cellules solaires montées en série et disposées entre deux substrats rigides transparents du type verre. Les cellules sont maintenues entre les substrats par un matériau polymère (ou plusieurs). Selon un mode de réalisation préféré de l'invnetion qui est décrit dans le brevet EP 0739 042, les cellules solaires peuvent être placées entre les deux substrats, puis l'espace creux entre les substrats est rempli avec un polymère coulé apte à durcir, tout particulièrement à base de polyuréthane issu de la réaction d'un prépolymère d'isocyanate aliphatique et d'un polyétherpolyol. Le durcissement du polymère peut se faire à chaud (30 à 50 C) et éventuellement en légère surpression, par exemple dans un autoclave. D'autres polymères peuvent être utilisés, comme de l'éthylène vinylacétate EVA, et d'autres montages sont possibles (par exemple, un feuilletage entre les deux verres des cellules à l'aide d'une ou de plusieurs feuilles de polymère thermoplastique). C'est l'ensemble des substrats, du polymère et des cellules solaires que l'on désigne et que l'on vend sous le nom de module solaire. L'invention a donc aussi pour objet lesdits modules. Avec le substrat modifié selon l'invention, les modules solaires peuvent augmenter leur rendement d'au moins 1, 1.5 ou 2% (exprimé en densité de courant intégré) par rapport à des modules utilisant le même substrat mais dépourvus du revêtement. Quand on sait que les modules solaires ne sont pas vendus au mètre carré, mais à la puissance électrique délivrée (approximativement, on peut estimer qu'un mètre carré de cellule solaire peut fournir environ 130 Watt), chaque pourcent de rendement supplémentaire accroît la performance électrique, et donc le prix, d'un module solaire de dimensions données. This type of product is generally marketed in the form of solar cells mounted in series and arranged between two transparent rigid substrates of the glass type. The cells are held between the substrates by a polymeric (or more) material. According to a preferred embodiment of the invnetion which is described in patent EP 0739 042, the solar cells can be placed between the two substrates, then the hollow space between the substrates is filled with a cast polymer capable of hardening, while particularly polyurethane based on the reaction of an aliphatic isocyanate prepolymer and a polyether polyol. The polymer may be hardened at 30 to 50 ° C. and possibly at a slight overpressure, for example in an autoclave. Other polymers can be used, such as EVA ethylene vinyl acetate, and other mountings are possible (for example, laminating between the two cell glasses using one or more sheets of thermoplastic polymer) . It is the set of substrates, polymer and solar cells that are designated and sold under the name of solar module. The invention therefore also relates to said modules. With the modified substrate according to the invention, the solar modules can increase their efficiency by at least 1, 1.5 or 2% (expressed in integrated current density) with respect to modules using the same substrate but without the coating. When we know that the solar modules are not sold per square meter, but the electric power delivered (approximately, we can estimate that a square meter of solar cell can provide about 130 Watt), each percent of additional yield increases the performance electric, and therefore the price, of a solar module of given dimensions.
Un procédé de fabrication de l'empilement antireflet peut consister à déposer l'ensemble des couches, successivement, par une technique sous vide, notamment par pulvérisation cathodique assistée par champ magnétique ou par décharge couronne. Ainsi, on peut déposer les couches d'oxyde par pulvérisation réactive du métal en question en présence d'oxygène et les couches en nitrure en présence d'azote. Pour faire du SiO2 ou du Si3N4, on peut partir d'une cible en silicium que l'on dope légèrement avec un métal comme l'aluminium pour la rendre suffisamment conductrice. One method of manufacturing the antireflection stack may consist of depositing all the layers, successively, by a vacuum technique, in particular by magnetic field assisted sputtering or corona discharge. Thus, the oxide layers can be deposited by reactive sputtering of the metal in question in the presence of oxygen and the nitride layers in the presence of nitrogen. To make SiO2 or Si3N4, we can start from a silicon target that is slightly doped with a metal such as aluminum to make it sufficiently conductive.
Il est également possible, comme le préconise le brevet W097/43224, qu'une partie des couches de l'empilement soit déposée par une technique de dépôt à chaud du type CVD, le reste de l'empilement étant déposé à froid par pulvérisation cathodique. Les détails et caractéristiques avantageuses de l'invention vont maintenant ressortir des exemples suivants non limitatifs, à l'aide des figures : - la figure 1 illustre un substrat muni d'un empilement antireflet A à quatre couches selon l'invention, - la figure 2 illustre des graphes représentant le spectre en transmission de différents substrats nus ou revêtus d'empilements antireflets selon les 15 différents exemples de l'invention. -la figure 3 illustre des graphes montrant le gain énergétique pouvant être obtenu à la suite d'une variation de température, pour différents types de cellules équipées de différents substrats. - la figure 4 illustre un module solaire intégrant le substrat selon la 20 figure 1. La figure 1, très schématique, représente en coupe un verre 6 surmonté d'un empilement antireflet (A) à quatre couches 1, 2, 3, 4. EXEMPLE 1 L'exemple 1 concerne un verre extra-clair texturé de la gamme 25 Albarino qui est nu, c'est-à-dire qu'il n'est revêtu d'aucun empilement. Des mesures optiques ont permis de déterminer une T1 de 91.47 % et un facteur solaire de 91.27 % Pour ce substrat, on donne ci-après sa sélectivité f J•1300 DOL) xT(a,)d~, J300 30 T - eff f1300 DO 300 ~~~ It is also possible, as advocated by the patent WO97 / 43224, that a part of the layers of the stack is deposited by a hot deposition technique of the CVD type, the remainder of the stack being deposited cold by cathodic sputtering. . The details and advantageous characteristics of the invention will now be apparent from the following nonlimiting examples, with the aid of the figures: FIG. 1 illustrates a substrate provided with a four-layer antireflection stack A according to the invention, FIG. 2 illustrates graphs representing the transmission spectrum of different substrates bare or coated with antireflection stacks according to the various examples of the invention. FIG. 3 illustrates graphs showing the energy gain that can be obtained as a result of a temperature variation, for different types of cells equipped with different substrates. FIG. 4 illustrates a solar module integrating the substrate according to FIG. 1. FIG. 1, very schematic, shows in section a glass 6 surmounted by a four-layer antireflection stack (A) 1, 2, 3, 4. EXAMPLE 1 Example 1 relates to an extra-clear textured glass of the Albarino range which is bare, i.e., it is not coated with any stack. Optical measurements have made it possible to determine a T1 of 91.47% and a solar factor of 91.27%. For this substrate, its selectivity is given below: J • 1300 DOL) xT (a,) d ~, J300 T-efff1300 DO 300 ~~~
10 et S=Tff TE Avec : D(X) : spectre d'émission solaire T(X) : transmission spectrale du verre TE : transmission énergétique du verre (300-2500nm) Après calcul, on obtient S= 1.00 10 and S = Tff TE With: D (X): solar emission spectrum T (X): spectral transmission of glass TE: energy transmission of glass (300-2500nm) After calculation, we obtain S = 1.00
EXEMPLE 2EXAMPLE 2
L'exemple 2 concerne un verre extra-clair texturé de la gamme Example 2 relates to an extra-clear textured glass of the range
Albarino revêtu d'un revêtement antireflet à base de silice poreuse. 10 Des mesures optiques ont permis de déterminer une T1 de 95.65 % et un Albarino coated with an anti-reflective coating based on porous silica. Optical measurements made it possible to determine a T1 of 95.65% and a
facteur solaire de 94.01 % Pour ce substrat et cet empilement anti-reflet, on donne ci-après sa sélectivité S (calculée à partir des mêmes équations que précédemment) 15 Après calcul, on obtient S= 1.02 solar factor of 94.01% For this substrate and this antireflection stack, its selectivity S (calculated from the same equations as above) is given below. After calculation, S = 1.02 is obtained.
EXEMPLE 3EXAMPLE 3
L'exemple 3 concerne un verre extra-clair texturé de la gamme Albarino revêtu d'un revêtement antireflet à quatre couches. Example 3 relates to an extra-clear textured glass of the Albarino range coated with a four-layer anti-reflective coating.
Des mesures optiques ont permis de déterminer une T1 de 94.60 % et un 20 facteur solaire de 91.35 % Optical measurements made it possible to determine a T1 of 94.60% and a solar factor of 91.35%
Pour ce substrat et cet empilement anti-reflet, on donne ci-après sa selectivité S (calculée à partir des mêmes équations que précédemment) Après calcul, on obtient S= 1.04 For this substrate and this anti-reflection stack, its selectivity S (calculated from the same equations as above) is given below. After calculation, S = 1.04 is obtained.
Dans cet exemple, l'empilement antireflet utilisé est le suivant : Indice de réfraction Exemple 3 (nm) Si3N4 (1) 1,95 - 2,05 19 SiO2 (2) 1, 47 29 Si3N4 (3) 1,95 - 2,05 150 SiO2 (4) 1,47 100 25 (Le Si3N4 peut être remplacé, pour la couche (1) et/ou pour la couche (3), par du SnO2). Le verre revêtu de l'exemple 3 est monté en tant que verre extérieur de modules solaires. La figure 4 représente de façon très schématique un module solaire 10 selon l'invention. Le module 10 est constitué de la façon suivante : le verre 6 muni du revêtement antireflet (A) est associé à un verre 8 dit verre intérieur . Ce verre 8 est en verre trempé, de 4 mm d'épaisseur, et de type clair extra-clair ( Planidur DIAMANT ). Les cellules solaires 9 sont placées entre les deux verres, puis on vient couler dans l'entre-verre un polymère durcissable à base de polyuréthane 7 conformément à l'enseignement du brevet EP 0 739 042 précité. Chaque cellule solaire 9 est constituée, de façon connue, à partir de wafers de silicium formant une jonction p/n et des contacts électriques avant et arrière imprimés. Les cellules solaires de silicium peuvent être remplacées par des cellules solaires utilisant d'autres semi-conducteurs (comme CIS, CdTe, a-Si, GaAs, GalnP). Pour ce module solaire, on peut également calculer la sélectivité intégrant la cellule (dans notre cas une cellule solaire à base de CIS) 15 01300 __ J3oo DOL) xT(X)xReellule(X)dX Tell f 1300 D(X) x R eellule (X,)dX J300 Avec : D(X) : spectre d'émission solaire T(X) : transmission spectrale du verre Rceuule (2) : réponse de la cellule photovoltaïque à une longueur 20 d'onde Sélectivité : S = T ff r000 o(D(L,)xT(X)+D'(X))xabs(X)cM, Avec : Teff défini ci-dessus D(X) : spectre d'émission solaire 25 T(X) : transmission spectrale D'(X) : spectre d'émission du verre Abs(X) : absorption de la cellule photovoltaïque Pour simplification des mesures, on peut prendre : 30 S = T rr TEx(1ùR'E) Avec : TE : transmission énergétique du verre (300-2500nm) R'E : réflexion énergétique du la cellule photovoltaïque (300-2500 nm) A titre de comparaison, on a monté un module solaire identique au précédent, mais avec un verre extérieur 6 en verre extra-clair ne comportant pas le revêtement antireflet selon l'invention (par exemple celui de l'exemple 1). In this example, the antireflection stack used is as follows: Refractive index Example 3 (nm) Si3N4 (1) 1.95 - 2.05 19 SiO2 (2) 1, 47 29 Si3N4 (3) 1.95 - 2 , SiO 2 (4) 1.47 100 25 (Si3N4 can be replaced, for layer (1) and / or for layer (3), with SnO2). The coated glass of Example 3 is mounted as an outer glass of solar modules. FIG. 4 very schematically represents a solar module 10 according to the invention. The module 10 is constituted as follows: the glass 6 provided with the antireflection coating (A) is associated with a glass 8, said inner glass. This glass 8 is made of tempered glass, 4 mm thick, and light extra-clear type (Planidur DIAMANT). The solar cells 9 are placed between the two glasses, then a polyurethane-based curable polymer 7 is poured into the interlayer in accordance with the teaching of patent EP 0 739 042 mentioned above. Each solar cell 9 is constituted, in a known manner, from silicon wafers forming a p / n junction and printed front and rear electrical contacts. Silicon solar cells can be replaced by solar cells using other semiconductors (such as CIS, CdTe, a-Si, GaAs, GalnP). For this solar module, it is also possible to calculate the selectivity integrating the cell (in our case a solar cell based on CIS). ## EQU1 ## xT (X) xReellule (X) dX Tell f 1300 D (X) x R eellule (X,) dX J300 With: D (X): solar emission spectrum T (X): spectral transmission of glass Rceuule (2): response of the photovoltaic cell to a wavelength Selectivity: S = T ## EQU1 ## where: Teff defined above D (X): solar emission spectrum T (X): transmission spectral D '(X): emission spectrum of Abs glass (X): absorption of the photovoltaic cell For simplification of the measurements, we can take: S = T rr TEx (1ùR'E) With: TE: energy transmission of glass (300-2500nm) R'E: energy reflection of the photovoltaic cell (300-2500 nm) For comparison, we mounted a solar module identical to the previous one, but with an outer glass 6 made of extra-clear glass not the rev antireflection ment according to the invention (e.g. that of Example 1).
On a représenté au niveau de la figure 2, pour chacun des exemples 1, 2, 3 l'évolution du spectre en transmission pour des longueurs d'onde couvrant le spectre solaire. On a également porté sur cette figure 2, l'évolution de l'efficacité quantique d'une cellule. Cette efficacité quantique, pour une technologie donnée de cellule (CIS dans cet exemple) permet de quantifier le rendement de conversion énergétique de la cellule qui est soumise au rayonnement solaire. Le caractère sélectif d'un tel empilement antireflet (exemple 3) comparé au même substrat nu permet de diminuer l'augmentation de la température de la cellule. On pourra se reporter à la figure 3. Sur la figure 3, on a représenté l'évolution de la température du substrat de l'exemple 1 et de l'exemple 3 dans le temps, lorsque ce substrat est soumis à une illumination d'un spectre de longueurs d'onde couvrant le spectre solaire. Comme on peut le voir le substrat de l'exemple 1 (qui est un verre nu) s'échauffe sensiblement plus que le même substrat de l'exemple 3 qui comporte un revêtement antireflet. Lorsque l'on étudie la figure 3, qui représente l'évolution de la tension à vide (Voc) pour les mêmes substrats de l'exemple 1 et de l'exemple 3, on remarque que ce gain est de l'ordre de 1 % (voire 2 % dans certaines configuartions), ce qui est loin d'être négligeable dans la technologie des cellules solaires. GB2 2005127 FR FIG. 2 shows, for each of the examples 1, 2, 3, the evolution of the transmission spectrum for wavelengths covering the solar spectrum. This figure 2 also shows the evolution of the quantum efficiency of a cell. This quantum efficiency, for a given cell technology (CIS in this example) makes it possible to quantify the energy conversion efficiency of the cell which is subjected to solar radiation. The selective nature of such an antireflection stack (Example 3) compared to the same bare substrate makes it possible to reduce the increase in the temperature of the cell. FIG. 3 shows the evolution of the temperature of the substrate of Example 1 and of Example 3 over time, when this substrate is subjected to an illumination of a spectrum of wavelengths covering the solar spectrum. As can be seen the substrate of Example 1 (which is a bare glass) heats substantially more than the same substrate of Example 3 which has an antireflection coating. When we study Figure 3, which shows the evolution of the no-load voltage (Voc) for the same substrates of Example 1 and Example 3, we note that this gain is of the order of 1 % (even 2% in some configuartions), which is far from negligible in solar cell technology. GB2 2005127 EN
Claims (13)
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR0554064A FR2895522B1 (en) | 2005-12-23 | 2005-12-23 | TRANSPARENT SUBSTRATE HAVING ANTIREFLECTION COATING |
BRPI0620013-3A BRPI0620013A2 (en) | 2005-12-23 | 2006-12-06 | use of a transparent, notably glassy and solar module substrate comprising a plurality of solar cells |
PCT/FR2006/051288 WO2007077373A1 (en) | 2005-12-23 | 2006-12-06 | Transparent substrate provided with an antireflective coating |
CNA200680048648XA CN101356455A (en) | 2005-12-23 | 2006-12-06 | Transparent substrate provided with an antireflective coating |
KR1020087014910A KR20080089351A (en) | 2005-12-23 | 2006-12-06 | Transparent substrate provided with an antireflective coating |
IL191821A IL191821A0 (en) | 2005-12-23 | 2008-05-29 | Transparent substrate provided with an antireflective coating |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR0554064A FR2895522B1 (en) | 2005-12-23 | 2005-12-23 | TRANSPARENT SUBSTRATE HAVING ANTIREFLECTION COATING |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR2895522A1 true FR2895522A1 (en) | 2007-06-29 |
FR2895522B1 FR2895522B1 (en) | 2008-04-11 |
Family
ID=36888981
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR0554064A Expired - Fee Related FR2895522B1 (en) | 2005-12-23 | 2005-12-23 | TRANSPARENT SUBSTRATE HAVING ANTIREFLECTION COATING |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20080089351A (en) |
CN (1) | CN101356455A (en) |
BR (1) | BRPI0620013A2 (en) |
FR (1) | FR2895522B1 (en) |
IL (1) | IL191821A0 (en) |
WO (1) | WO2007077373A1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104091839A (en) * | 2014-07-21 | 2014-10-08 | 内蒙古日月太阳能科技有限责任公司 | Antireflective film for solar cell piece and manufacturing method thereof |
EP3312989A4 (en) * | 2015-06-19 | 2019-04-24 | Suzhou Talesun Solar Technologies Co., Ltd. | Lightweight solar cell assembly with high mechanical load resistance |
WO2022090228A1 (en) * | 2020-10-27 | 2022-05-05 | Essilor International | Optical article to provide vision correction for devices using eye tracking device |
WO2023001706A3 (en) * | 2021-07-20 | 2023-03-02 | Agc Glass Europe | Ir transmissive pane |
Families Citing this family (30)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5479733B2 (en) | 2005-07-15 | 2014-04-23 | オーバーン ユニバーシティ | Microscope illumination device and adapter |
FR2942623B1 (en) | 2009-02-27 | 2012-05-25 | Saint Gobain | GLASS SHEET |
MX2009002822A (en) | 2009-03-17 | 2010-02-22 | Juan Luis Rendon Granados | A glass having antireflectant in a total or partial manner on one or both surfaces thereof, with a smooth and soft style, having an aspect that does not reflect light and is agreable. |
FR2946335B1 (en) | 2009-06-05 | 2011-09-02 | Saint Gobain | THIN LAYER DEPOSITION METHOD AND PRODUCT OBTAINED |
KR101647779B1 (en) * | 2009-09-09 | 2016-08-11 | 삼성전자 주식회사 | Image sensor, fabricating method thereof, and device comprising the image sensor |
FR2951157A1 (en) | 2009-10-12 | 2011-04-15 | Saint Gobain | FRITTE DE VERRE |
FR2955101B1 (en) | 2010-01-11 | 2012-03-23 | Saint Gobain | PHOTOCATALYTIC MATERIAL AND GLAZING OR PHOTOVOLTAIC CELL COMPRISING THIS MATERIAL |
DE112011101009T5 (en) * | 2010-03-23 | 2013-01-03 | Deposition Sciences, Inc. | Antireflective coating for multiple solar cells |
FR2963342B1 (en) | 2010-07-27 | 2012-08-03 | Saint Gobain | METHOD FOR OBTAINING A MATERIAL COMPRISING A SUBSTRATE WITH A COATING |
CN102464456B (en) * | 2010-11-16 | 2015-12-09 | 信义汽车玻璃(东莞)有限公司 | A kind of Anti-reflection automobile glass and preparation method thereof |
CN102531408B (en) * | 2010-12-30 | 2014-10-01 | 阿特斯(中国)投资有限公司 | Glass with anti-reflection film and manufacturing method for glass |
CN102593225A (en) * | 2011-01-14 | 2012-07-18 | 张一熙 | Method for solving heat dissipation problem of concentrating photovoltaic power generation system |
FR2982257A1 (en) | 2011-11-09 | 2013-05-10 | Saint Gobain | GLASS SHEET |
US9110230B2 (en) | 2013-05-07 | 2015-08-18 | Corning Incorporated | Scratch-resistant articles with retained optical properties |
US9366784B2 (en) | 2013-05-07 | 2016-06-14 | Corning Incorporated | Low-color scratch-resistant articles with a multilayer optical film |
US9703011B2 (en) | 2013-05-07 | 2017-07-11 | Corning Incorporated | Scratch-resistant articles with a gradient layer |
US9359261B2 (en) | 2013-05-07 | 2016-06-07 | Corning Incorporated | Low-color scratch-resistant articles with a multilayer optical film |
US9684097B2 (en) | 2013-05-07 | 2017-06-20 | Corning Incorporated | Scratch-resistant articles with retained optical properties |
US10160688B2 (en) | 2013-09-13 | 2018-12-25 | Corning Incorporated | Fracture-resistant layered-substrates and articles including the same |
US9335444B2 (en) | 2014-05-12 | 2016-05-10 | Corning Incorporated | Durable and scratch-resistant anti-reflective articles |
US11267973B2 (en) | 2014-05-12 | 2022-03-08 | Corning Incorporated | Durable anti-reflective articles |
US9790593B2 (en) | 2014-08-01 | 2017-10-17 | Corning Incorporated | Scratch-resistant materials and articles including the same |
CN104269446B (en) * | 2014-10-18 | 2016-08-31 | 中山市创科科研技术服务有限公司 | A kind of antireflective plated crystal silicon chip used for solar batteries and preparation method |
JP2018536177A (en) | 2015-09-14 | 2018-12-06 | コーニング インコーポレイテッド | High light transmittance and scratch resistant anti-reflective article |
CN105487143B (en) * | 2015-11-19 | 2017-09-29 | 蓝思科技(长沙)有限公司 | A kind of colourless hard AR films and preparation method thereof |
KR101926960B1 (en) * | 2017-02-10 | 2018-12-07 | 주식회사 케이씨씨 | Low Reflection Coating Glass |
CN108385059B (en) * | 2018-01-17 | 2020-08-18 | 维达力实业(深圳)有限公司 | High-brightness hard decorative film and manufacturing method and application thereof |
EP3769143B1 (en) | 2018-03-22 | 2023-06-07 | Saint-Gobain Glass France | Projection device for a head-up display (hud) with p-polarized irradiation components |
KR102591065B1 (en) | 2018-08-17 | 2023-10-19 | 코닝 인코포레이티드 | Inorganic oxide articles with thin, durable anti-reflective structures |
US11579348B2 (en) * | 2018-11-20 | 2023-02-14 | The Regents Of The University Of Michigan | Decorative near-infrared transmission optical filter devices |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0814351A2 (en) * | 1996-06-21 | 1997-12-29 | Semco Glasbeschichtung GmbH | Thermally insulating antireflection coating and manufacturing method |
WO1999045415A1 (en) * | 1998-03-03 | 1999-09-10 | Saint-Gobain Vitrage | Transparent substrate provided with a stack of layers reflecting thermal radiation |
WO2001037006A1 (en) * | 1999-11-17 | 2001-05-25 | Saint-Gobain Glass France | Transparent substrate comprising an antiglare coating |
WO2001094989A1 (en) * | 2000-06-07 | 2001-12-13 | Saint-Gobain Glass France | Transparent substrate comprising an antireflection coating |
US20030180547A1 (en) * | 2002-02-11 | 2003-09-25 | Harry Buhay | Solar control coating |
-
2005
- 2005-12-23 FR FR0554064A patent/FR2895522B1/en not_active Expired - Fee Related
-
2006
- 2006-12-06 WO PCT/FR2006/051288 patent/WO2007077373A1/en active Application Filing
- 2006-12-06 CN CNA200680048648XA patent/CN101356455A/en active Pending
- 2006-12-06 BR BRPI0620013-3A patent/BRPI0620013A2/en not_active IP Right Cessation
- 2006-12-06 KR KR1020087014910A patent/KR20080089351A/en not_active Application Discontinuation
-
2008
- 2008-05-29 IL IL191821A patent/IL191821A0/en unknown
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0814351A2 (en) * | 1996-06-21 | 1997-12-29 | Semco Glasbeschichtung GmbH | Thermally insulating antireflection coating and manufacturing method |
WO1999045415A1 (en) * | 1998-03-03 | 1999-09-10 | Saint-Gobain Vitrage | Transparent substrate provided with a stack of layers reflecting thermal radiation |
WO2001037006A1 (en) * | 1999-11-17 | 2001-05-25 | Saint-Gobain Glass France | Transparent substrate comprising an antiglare coating |
WO2001094989A1 (en) * | 2000-06-07 | 2001-12-13 | Saint-Gobain Glass France | Transparent substrate comprising an antireflection coating |
US20030180547A1 (en) * | 2002-02-11 | 2003-09-25 | Harry Buhay | Solar control coating |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104091839A (en) * | 2014-07-21 | 2014-10-08 | 内蒙古日月太阳能科技有限责任公司 | Antireflective film for solar cell piece and manufacturing method thereof |
CN104091839B (en) * | 2014-07-21 | 2016-09-07 | 内蒙古日月太阳能科技有限责任公司 | A kind of manufacture method of the antireflective coating for solar battery sheet |
EP3312989A4 (en) * | 2015-06-19 | 2019-04-24 | Suzhou Talesun Solar Technologies Co., Ltd. | Lightweight solar cell assembly with high mechanical load resistance |
WO2022090228A1 (en) * | 2020-10-27 | 2022-05-05 | Essilor International | Optical article to provide vision correction for devices using eye tracking device |
WO2023001706A3 (en) * | 2021-07-20 | 2023-03-02 | Agc Glass Europe | Ir transmissive pane |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
BRPI0620013A2 (en) | 2011-10-25 |
WO2007077373A1 (en) | 2007-07-12 |
KR20080089351A (en) | 2008-10-06 |
CN101356455A (en) | 2009-01-28 |
FR2895522B1 (en) | 2008-04-11 |
IL191821A0 (en) | 2008-12-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
FR2895522A1 (en) | Transparent substrate for solar module has antireflecting cover presenting selectivity between visible wavelength field including near infrared and wavelength field including far infrared and comprising stack of high and low index layers | |
EP2267491B1 (en) | Transparent substrate with anti reflective coating | |
EP2263260A2 (en) | Transparent substrate with anti-reflection coating | |
EP2438024B1 (en) | Method for depositing a thin film | |
FR2936510B1 (en) | SUBSTRATE PROVIDED WITH A STACK WITH THERMAL PROPERTIES, ESPECIALLY FOR REALIZING A HEATED GLAZING. | |
WO2010103224A1 (en) | Substrate provided with a stack with thermal properties and comprising high refractive index layers | |
FR2922886A1 (en) | GLASS SUBSTRATE COATED WITH LAYERS WITH IMPROVED RESISTIVITY. | |
EP2153471A2 (en) | Transparent substrate with advanced electrode layer | |
KR101194257B1 (en) | Transparent substrate for solar cell having a broadband anti-reflective multilayered coating thereon and method for preparing the same | |
WO2013175130A1 (en) | Organic light-emitting diode device comprising a substrate including a transparent layered element | |
EP2386119A1 (en) | Substrate for the front surface of a photovoltaic panel, photovoltaic panel, and use of a substrate for the front surface of a photovoltaic panel | |
EP3201150B1 (en) | Substrate provided with a multilayer having thermal properties and a substoichiometric intermediate layer | |
CH660477A5 (en) | LOW EMISSIVITY GLAZING. | |
FR3103810A1 (en) | MATERIAL INCLUDING A FINE DIELECTRIC ZINC-BASED OXIDE UNDERLAYMENT STACK AND PROCESS FOR DEPOSITING THIS MATERIAL | |
FR2939788A1 (en) | Glass substrate for a photovoltaic module, comprises a transparent coating to form an electrode, where the transparent coating is a doped transparent metal oxide having a wavelength of maximum efficiency of an absorber | |
WO2020043973A1 (en) | Textured glass panel and insulation for a greenhouse | |
BE1019211A3 (en) | TRANSPARENT CONDUCTIVE SUBSTRATE FOR OPTOELECTRONIC DEVICES. | |
BE1019244A3 (en) | TRANSPARENT CONDUCTIVE SUBSTRATE FOR OPTOELECTRONIC DEVICES. | |
WO2011107554A2 (en) | Transparent conductive substrate for optoelectronic devices | |
FR3103811A1 (en) | MATERIAL INCLUDING A FINE DIELECTRIC ZINC-BASED OXIDE UNDERLAYMENT STACK AND PROCESS FOR DEPOSITING THIS MATERIAL |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
ST | Notification of lapse |
Effective date: 20130830 |